Quelle  sch_codel.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 OR BSD-3-Clause
/*
 * Codel - The Controlled-Delay Active Queue Management algorithm
 *
 *  Copyright (C) 2011-2012 Kathleen Nichols <nichols@pollere.com>
 *  Copyright (C) 2011-2012 Van Jacobson <van@pollere.net>
 *
 *  Implemented on linux by :
 *  Copyright (C) 2012 Michael D. Taht <dave.taht@bufferbloat.net>
 *  Copyright (C) 2012,2015 Eric Dumazet <edumazet@google.com>
 */

#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/prefetch.h>
#include <net/pkt_sched.h>
#include <net/codel.h>
#include <net/codel_impl.h>
#include <net/codel_qdisc.h>


#define DEFAULT_CODEL_LIMIT 1000

struct codel_sched_data {
 struct codel_params params;
 struct codel_vars vars;
 struct codel_stats stats;
 u32   drop_overlimit;
};

/* This is the specific function called from codel_dequeue()
 * to dequeue a packet from queue. Note: backlog is handled in
 * codel, we dont need to reduce it here.
 */
static struct sk_buff *dequeue_func(struct codel_vars *vars, void *ctx)
{
 struct Qdisc *sch = ctx;
 struct sk_buff *skb = __qdisc_dequeue_head(&sch->q);

 if (skb) {
  sch->qstats.backlog -= qdisc_pkt_len(skb);
  prefetch(&skb->end); /* we'll need skb_shinfo() */
 }
 return skb;
}

static void drop_func(struct sk_buff *skb, void *ctx)
{
 struct Qdisc *sch = ctx;

 kfree_skb_reason(skb, SKB_DROP_REASON_QDISC_CONGESTED);
 qdisc_qstats_drop(sch);
}

static struct sk_buff *codel_qdisc_dequeue(struct Qdisc *sch)
{
 struct codel_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
 struct sk_buff *skb;

 skb = codel_dequeue(sch, &sch->qstats.backlog, &q->params, &q->vars,
       &q->stats, qdisc_pkt_len, codel_get_enqueue_time,
       drop_func, dequeue_func);

 if (q->stats.drop_count) {
  qdisc_tree_reduce_backlog(sch, q->stats.drop_count, q->stats.drop_len);
  q->stats.drop_count = 0;
  q->stats.drop_len = 0;
 }
 if (skb)
  qdisc_bstats_update(sch, skb);
 return skb;
}

static int codel_qdisc_enqueue(struct sk_buff *skb, struct Qdisc *sch,
          struct sk_buff **to_free)
{
 struct codel_sched_data *q;

 if (likely(qdisc_qlen(sch) < sch->limit)) {
  codel_set_enqueue_time(skb);
  return qdisc_enqueue_tail(skb, sch);
 }
 q = qdisc_priv(sch);
 q->drop_overlimit++;
 return qdisc_drop_reason(skb, sch, to_free,
     SKB_DROP_REASON_QDISC_OVERLIMIT);
}

static const struct nla_policy codel_policy[TCA_CODEL_MAX + 1] = {
 [TCA_CODEL_TARGET] = { .type = NLA_U32 },
 [TCA_CODEL_LIMIT] = { .type = NLA_U32 },
 [TCA_CODEL_INTERVAL] = { .type = NLA_U32 },
 [TCA_CODEL_ECN]  = { .type = NLA_U32 },
 [TCA_CODEL_CE_THRESHOLD]= { .type = NLA_U32 },
};

static int codel_change(struct Qdisc *sch, struct nlattr *opt,
   struct netlink_ext_ack *extack)
{
 unsigned int dropped_pkts = 0, dropped_bytes = 0;
 struct codel_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
 struct nlattr *tb[TCA_CODEL_MAX + 1];
 int err;

 err = nla_parse_nested_deprecated(tb, TCA_CODEL_MAX, opt,
       codel_policy, NULL);
 if (err < 0)
  return err;

 sch_tree_lock(sch);

 if (tb[TCA_CODEL_TARGET]) {
  u32 target = nla_get_u32(tb[TCA_CODEL_TARGET]);

  WRITE_ONCE(q->params.target,
      ((u64)target * NSEC_PER_USEC) >> CODEL_SHIFT);
 }

 if (tb[TCA_CODEL_CE_THRESHOLD]) {
  u64 val = nla_get_u32(tb[TCA_CODEL_CE_THRESHOLD]);

  WRITE_ONCE(q->params.ce_threshold,
      (val * NSEC_PER_USEC) >> CODEL_SHIFT);
 }

 if (tb[TCA_CODEL_INTERVAL]) {
  u32 interval = nla_get_u32(tb[TCA_CODEL_INTERVAL]);

  WRITE_ONCE(q->params.interval,
      ((u64)interval * NSEC_PER_USEC) >> CODEL_SHIFT);
 }

 if (tb[TCA_CODEL_LIMIT])
  WRITE_ONCE(sch->limit,
      nla_get_u32(tb[TCA_CODEL_LIMIT]));

 if (tb[TCA_CODEL_ECN])
  WRITE_ONCE(q->params.ecn,
      !!nla_get_u32(tb[TCA_CODEL_ECN]));

 while (sch->q.qlen > sch->limit) {
  struct sk_buff *skb = qdisc_dequeue_internal(sch, true);

  if (!skb)
   break;

  dropped_pkts++;
  dropped_bytes += qdisc_pkt_len(skb);
  rtnl_qdisc_drop(skb, sch);
 }
 qdisc_tree_reduce_backlog(sch, dropped_pkts, dropped_bytes);

 sch_tree_unlock(sch);
 return 0;
}

static int codel_init(struct Qdisc *sch, struct nlattr *opt,
        struct netlink_ext_ack *extack)
{
 struct codel_sched_data *q = qdisc_priv(sch);

 sch->limit = DEFAULT_CODEL_LIMIT;

 codel_params_init(&q->params);
 codel_vars_init(&q->vars);
 codel_stats_init(&q->stats);
 q->params.mtu = psched_mtu(qdisc_dev(sch));

 if (opt) {
  int err = codel_change(sch, opt, extack);

  if (err)
   return err;
 }

 if (sch->limit >= 1)
  sch->flags |= TCQ_F_CAN_BYPASS;
 else
  sch->flags &= ~TCQ_F_CAN_BYPASS;

 return 0;
}

static int codel_dump(struct Qdisc *sch, struct sk_buff *skb)
{
 struct codel_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
 codel_time_t ce_threshold;
 struct nlattr *opts;

 opts = nla_nest_start_noflag(skb, TCA_OPTIONS);
 if (opts == NULL)
  goto nla_put_failure;

 if (nla_put_u32(skb, TCA_CODEL_TARGET,
   codel_time_to_us(READ_ONCE(q->params.target))) ||
     nla_put_u32(skb, TCA_CODEL_LIMIT,
   READ_ONCE(sch->limit)) ||
     nla_put_u32(skb, TCA_CODEL_INTERVAL,
   codel_time_to_us(READ_ONCE(q->params.interval))) ||
     nla_put_u32(skb, TCA_CODEL_ECN,
   READ_ONCE(q->params.ecn)))
  goto nla_put_failure;
 ce_threshold = READ_ONCE(q->params.ce_threshold);
 if (ce_threshold != CODEL_DISABLED_THRESHOLD &&
     nla_put_u32(skb, TCA_CODEL_CE_THRESHOLD,
   codel_time_to_us(ce_threshold)))
  goto nla_put_failure;
 return nla_nest_end(skb, opts);

nla_put_failure:
 nla_nest_cancel(skb, opts);
 return -1;
}

static int codel_dump_stats(struct Qdisc *sch, struct gnet_dump *d)
{
 const struct codel_sched_data *q = qdisc_priv(sch);
 struct tc_codel_xstats st = {
  .maxpacket = q->stats.maxpacket,
  .count  = q->vars.count,
  .lastcount = q->vars.lastcount,
  .drop_overlimit = q->drop_overlimit,
  .ldelay  = codel_time_to_us(q->vars.ldelay),
  .dropping = q->vars.dropping,
  .ecn_mark = q->stats.ecn_mark,
  .ce_mark = q->stats.ce_mark,
 };

 if (q->vars.dropping) {
  codel_tdiff_t delta = q->vars.drop_next - codel_get_time();

  if (delta >= 0)
   st.drop_next = codel_time_to_us(delta);
  else
   st.drop_next = -codel_time_to_us(-delta);
 }

 return gnet_stats_copy_app(d, &st, sizeof(st));
}

static void codel_reset(struct Qdisc *sch)
{
 struct codel_sched_data *q = qdisc_priv(sch);

 qdisc_reset_queue(sch);
 codel_vars_init(&q->vars);
}

static struct Qdisc_ops codel_qdisc_ops __read_mostly = {
 .id  = "codel",
 .priv_size = sizeof(struct codel_sched_data),

 .enqueue = codel_qdisc_enqueue,
 .dequeue = codel_qdisc_dequeue,
 .peek  = qdisc_peek_dequeued,
 .init  = codel_init,
 .reset  = codel_reset,
 .change  = codel_change,
 .dump  = codel_dump,
 .dump_stats = codel_dump_stats,
 .owner  = THIS_MODULE,
};
MODULE_ALIAS_NET_SCH("codel");

static int __init codel_module_init(void)
{
 return register_qdisc(&codel_qdisc_ops);
}

static void __exit codel_module_exit(void)
{
 unregister_qdisc(&codel_qdisc_ops);
}

module_init(codel_module_init)
module_exit(codel_module_exit)

MODULE_DESCRIPTION("Controlled Delay queue discipline");
MODULE_AUTHOR("Dave Taht");
MODULE_AUTHOR("Eric Dumazet");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");